雨水農(nóng)業(yè)利用研究發(fā)展的主要方向

雨水農(nóng)業(yè)利用研究發(fā)展的主要方向隨著世界范圍內(nèi)水資源的日益緊缺和干旱程度加劇，開發(fā)利用雨水資源已成為一項緩解水危機的重要措施而備受關注。雨水資源分布廣，數(shù)量多，開發(fā)潛力巨大。實踐證明，只要技術適當，措施合理，利用雨水資源完全可以解決農(nóng)村或城市缺水地區(qū)生活、生產(chǎn)、生態(tài)需水問題。1.1雨水資源開發(fā)潛力與分區(qū)雨水資源開發(fā)潛力是指對于某一流域或區(qū)域通過實施一定的技術措施所能提供的雨水資源最大可利用量。雨水資源開發(fā)潛力是流域或區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土地資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境建設應當首要考慮的問題，也是科學、合理、安全開發(fā)水資源的前提。對于某一特定的流域，通過一定的技術措施布設，就可以為人類生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或林草生態(tài)提供一定數(shù)量的雨水資源。目前在流域或區(qū)域尺度，對雨水資源的開發(fā)利用還處于一個相對較低的水平。但隨著人口增加以及生態(tài)環(huán)境建設的需求，雨水資源的開發(fā)利用程度將會不斷增加，逐漸逼近雨水資源的最大開發(fā)潛力。對于某一特定的流域，在現(xiàn)有的自然、社會、技術、經(jīng)濟條件下，雨水資源開發(fā)現(xiàn)狀如何?雨水資源可用于生活、生產(chǎn)、生態(tài)的開發(fā)潛力究竟有多大?如何計算雨水資源開發(fā)潛力?不同流域或區(qū)域雨水資源的開發(fā)潛力如何評價、比較，這是流域雨水資源的開發(fā)必須回答的首要問題。針對上述問題，近期應重點研究3個問題：①雨水資源開發(fā)潛力評價方法及指標；②流域雨水資源潛力開發(fā)主要影響因素分析；③不同流域或區(qū)域雨水資源開發(fā)潛力分區(qū)。1.2雨水集蓄利用材料與設備雨水集蓄利用技術雖然古老，但在現(xiàn)代科學技術日新月異的今天，如何使其提高效益，復蘇開發(fā)，關鍵在于怎樣把現(xiàn)代科學技術應用于“古老”的技術之中，進行融合、改善、提高。從目前雨水集蓄利用技術的研究現(xiàn)狀來看，高效、低廉的集流材料、水窖的防滲材料以及適合小水源的微型提水設備和相應的灌溉設備，還存在諸多問題急待研究。主要表現(xiàn)在三個方面：第一，目前常用的人工集流材料最普遍的就是采用砼硬化地面，使用砼建造集流面，集流效率較高，但成本較大，也不利生態(tài)環(huán)境的改善。因此，新修建的集流場急需一種價格低廉、操作簡單，又不至于引起環(huán)境污染的新型集流材料，這一問題至今仍未很好解決。第二，現(xiàn)有水窖的防滲材料多采用水泥抹面，一方面施工難度大，壽命較短(如果增加壽命，則增大投資)，尤其對水質(zhì)的影響程度還沒有定論。如果水窖實施標準化后，則可以研制開發(fā)一些活動窖體，在降低價格，確保防滲性能的前提下，達到降低施工強度和難度的目的。第三，與小水源相互配套的低成本提灌設備也急需開發(fā)，這是保證有限雨水資源高效利用的關鍵。針對上述問題，近期應著重研究的幾個問題：①新型低成本集流材料；②水窖防滲材料及標準化窖體；③小型提水設備；④適用于小水源的灌溉設備。1.3雨水高效集蓄利用技術與模式雨水集蓄利用技術的研究與開發(fā)，是實現(xiàn)雨水資源開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)之一。從雨水資源化的實現(xiàn)過程考慮。一般來講，大致包括3個環(huán)節(jié)，即如何匯集自天空而降并在地面形成徑流的雨水、如何存儲業(yè)已匯集的雨水、如何高效利用已經(jīng)存儲的雨水。因此，雨水集蓄利用技術包括3個方面，即雨水匯集技術，雨水存儲與凈化技術，雨水高效利用技術。目前關于上述3種技術的研究，雖然做了較多的工作，取得了一定的進展，國家也頒布了相應的技術規(guī)范，但就技術的廣度和深度還未取得突破性進展。如關于匯集雨水的技術參數(shù)，存儲設施的優(yōu)化結構，如何合理高效匯集雨水、存儲雨水，存儲雨水的水質(zhì)及變化過程等，與小水源灌溉相適應的高效節(jié)水灌溉制度，雨水集蓄利用工程智能化設計，不同區(qū)域雨水資源高效開發(fā)技術集成模式等。因此，在近期內(nèi)應著重的強化研究以下內(nèi)容：①雨水高效匯集技術；②雨水存貯設施優(yōu)化設計與雨水凈化技術；③有限雨水資源的高效節(jié)水灌溉技術；④雨水集蓄利用工程規(guī)劃設計智能決策系統(tǒng)；⑤雨水高效集蓄利用技術集成模式。1.4雨水集蓄利用技術對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響目前，雨水資源的開發(fā)利用還處于一個相對較低的水平，雨水集蓄利用技術對流域或區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響還不顯著。但隨著區(qū)域綜合開發(fā)治理以及生態(tài)環(huán)境建設的進程，區(qū)域雨水資源的開發(fā)利用程度將會不斷增加，雨水集蓄利用開發(fā)對區(qū)域環(huán)境的影響，包括對區(qū)域水土環(huán)境、植被、水土流失、農(nóng)田生產(chǎn)力等方面的影響將會逐漸顯現(xiàn)。研究雨水資源的開發(fā)是否會對區(qū)域水環(huán)境的演變帶來不良影響，或者研究它與區(qū)域水環(huán)境演變之間到底存在一種什么樣的關系，就可以為確定區(qū)域雨水資源開發(fā)的適宜程度，制定合理的區(qū)域雨水集蓄利用規(guī)劃，提供科學的指導，